《生态学》-课程教学大纲

《生态学》课程教学大纲一课程基本信息课程代码18080592课程名称生态学英文名称Ecology课程类别学科基础课学时32学分2适用对象自然地理与资源环境专业考核方式考查先修课程环境科学概论、植物地理学、自然资源学二课程简介生态学是研究生物与环境相互关系的科学，它的知识点多，涉及的交叉学科多，研究对象的空间尺度变化大，时间跨度长，具有综合性、宏观性、战略性和实用性等特点本课程从个体、种群、群落、生态系统及景观等生物组织的不同层次上，阐述生物与环境相互作用的基本知识和基本理论，揭示生物在时间的大跨度和空间的大尺度上的运动规律，为正确认识人类所面临的人口、资源和环境问题提供生态学理论指导通过本课程的学习，使学生掌握个体生态学、种群生态学、群落生态学和生态系统生态学的基本知识和基本理论，并了解现代生态学的发展趋势及其与资源利用、环境保护和生态建设等方面的关系Ecology isthe scientificstudy of the relationshipbetween organismsand theirenvironment.It couldbe theinterdisciplinary coursewith physics,soil science,economics,geography,and soon.The subjectcovered alarge timeand spacescale.It isa synthetic,macroscopical,strategicand practicalcourse.Ecology willexposit the basic knowledge and theory oftherelationshipbetween organismsand theirenvironment fromdifferent levels-individuals,population,community,ecosystem andlandscape.It willexposit themotion ruleof organismsin largetimeand spacescale,and givethe properknowledge tothe population,resource andenvironmentalproblem weare facing.The studentsshould masterthebasicknowledgeand theoryofindividualecology,population ecologyand ecosystemecology afterthe course.Furthermore,the tendencyofmodern ecologyandtherelationship withresource utilization,environmental protectionandecological constructionshould alsobe known.

三、课程性质与教学目的课程性质本课程为我院自然地理与资源环境的学生开设的专业选修课

3.理解保护环境与维护生物多样性的重要意义；

4.掌握导致全球变化的因素，人口增长规律，生物多样性理论以及收获理论与有害生物防治的方法

（二）教学内容

1.全球气候变化与环境污染

2.气候变化的负面效应

3.人口与资源问题

4.农业生态

5.生态系统服务

6.问题与应用（能力要求）现代大学生可能对当前的环境污染环境破坏状况有一定的忧虑，对国家的生态文明政策也都有一定的了解，但据了解，多数同学认为生态文明建设的主要责任人应该是政府或者环保部门，个人的作用较小通过向同学们讲授目前世界范围内的生态问题，通过对生态系统物质循环、能量流动和系统平衡原理，引导学生思考人类活动产生的各种污染物在环境中的去向如通过校园中最普遍的外卖餐盒及各种网购物包装盒，让学生实际通过调研发现其中存在的环保问题及给我们的生活带来的危害，从而引起环保意识共鸣，从身边的小事做起，参与生态文明建设此外，建议学生门多参加科学研究活动、加强生态环境和生物多样性保护的宣传，有助于其认识到人类活动对地球和生物圈的负影响已上升到新的高度，并已威胁到人类自身的生存

（三）思考与实践本章属于生态学的拓展应用领域，其中涉及到众多的全球生态问题，如环境问题、资源问题和人口问题等通过本章节内容学习可知，我们赖以生存的环境存在着多种多样的生态环境问题，而生态环境问题的加剧与恶化现已经成为了威胁人类生存与发展的最为紧迫的问题，若不能得到足够重视，后果将不堪设想对于广大大学生而言，首要的问题是如何通过本章学习，引导他们提高自身生态意识，并从自身做起，这是最为重要的因此，须从生态学角度想同学们讲解生态文明建设的重要性和必要性从生态学观点来看，党的“十八大”所强调的“尊重自然、顺应自然、保护自然”的生态文明理念，人类社会的进步正是认识、利用、改造和保护自然的结果，因此建设生态文明，是人类社会永续发展的必然途径生态文明不仅是保护，更是创造和推动，要尊重自然、顺应自然和保护自然,但并不是要消极地畏惧自然在日常工作、生活中，鼓励同学们要以生态文明思想为标准来规范自身行为，将建设美丽中国作为社会主义的基本特征和社会主义现代化建设的目标之一，以大家共同不懈的努力，达到美丽中国的愿景环境优美、政治清廉、物质丰富、社会和谐、文化繁荣

（四）教学方法与手段课堂讲授、多媒体教学、课堂讨论第十一章景观生态学（4学时）

（一）目的与要求

1.了解景观的结构、功能及动态；

2.了解景观动态及其监测方法、前景应用

（二）教学内容

1.景观与景观生态学的概念

2.景观结构

3.景观生态变化

4.景观生态分类与评价

5.景观生态学与土地持续利用

6.景观生态学与全球变化

7.景观生态学研究方法

8.问题与应用（能力要求）如何将景观生态学中的“斑块-廊道-本底”模式进行拓展应用？这是本章最为重要的问题之一每个人或每个群体都是构成社会的基本单元或元素，可以发挥着类似斑块或廊道或本底的特殊作从而对社会进步做出贡献每个人也可以在社会中起到廊道作用，通过自身良好的品行将不良社会风气进行隔离，并将良好的社会风气进行传承

（三）思考与实践生态审美能力和生态美学价值观的提升也成为我们尝试的课程思政内容之一通过向同学们播放《美丽中国》、《再说长江》、《七个世界一个星球》、《地球脉动》等纪录片纪录片，向同学们展示壮丽的名山大川、宁静家乡的田野、万紫千红的花草树木、千姿百态的虫鱼鸟兽等，让同学了解到形形色色的生物种群、生物群落和多种多样的生态系统就是生态美学的构成元素，培养欣赏美好自然事物的素养，激发他们保护和建设美丽生态环境的爱心和责任心同时引导学生感悟与生态环境和谐与共的社会冷、人文之美的魅力，倡议学生顺应时代要求，从生态美的角度审视自日艇活，努力做新时代的“生态人”方法区段惠堂讲授2k体教学五各教学环节学时分配教学环节讲小其他教教学时数习题课讨论课实验实习学环节课计课程内容第一章绪论22第二章生物与环境112第二章生物与环境22112第三章种群及其基本特征第四章生物种及其变异与22进化第五章生活史对策22第六章种内与种112间关系22第七章群落的组成与结构第八章生态系统112第八章生态系统22第九章生态系统中的物质112循环第十章应用生态学22第十章应用生态学22第十一章景观生态学112第十一章景观生态学112随堂考试22合计16六课程考核（-）考核方式考试，开卷

（二）成绩构成平时成绩占比40%期末考试占比60%

（三）成绩考核标准按照试卷成绩60%和平时成绩（上课考勤及作业）40%比例七推荐教材和教学参考资源

1.《生态学》（第二版），杨持主编，高等教育出版社，（2009年）；

2.《生态学》，毕润成主编，科学出版社，（2012年）；

3.《景观生态学原理及应用》，傅博杰主编著，科学出版社，（2001年）；

4.《基础生态学》（第而版），牛翠娟主编，高等教育出版社，（2007年）；

5.《生态学》（第五版），麦肯齐等著（孙儒泳等译），科学出版社（2000课程目的通过该课程的学习，使学生全面、系统地掌握生态学的基本概念和基本理论，把握认识生命世界、认识生态环境的特殊视角和解决相关问题的基本方法和思路，提高学科素养；激发学生热爱大自然、保护环境的兴趣，建立关爱生命、关爱人类共同家园的生态意识和情怀；在遵循生态规律前提下，有利于学生正确运用生态原理和方法去开发生物资源、维护生态安全、管理自然环境，更好地理解生态文明的涵义和意义

四、教学内容及要求第一章绪论（2学时）

（一）目的与要求

1.通过绪论一章的学习，要了解生态学的研究对象、内容、范围、方法以及生态学的最新发展，特别是21世纪生态学的发展方向

2.学习生态学，不仅要掌握生物与环境相互作用的一般原理，更要突出地关注人类活动下生态过程的变化以及对人类生存的影响在生态学的发展过程中，生物学是其重要的理论基础；而在环境科学的发展过程中，生态学又是环境科学的理论基础

3.要求掌握生态学概念，了解生态学学科发展历程

（二）教学内容

1.生态学概念的由来及定义

2.生态学研究对象及形成与发展

3.生态学研究方法概述

4.问题与应用（能力要求）环境对生物的决定和塑造作用及生态环境保护的重要性习近平总书记用“绿水青山”和“金山银山”的比喻，深刻阐明了经济发展与生态环境保护的辩证关系，这要求探索走出生态优先、绿色发展的新路，使绿水青山产生巨大生态效益、经济效益、社会效益让同学们认识到维护地球生命支持系统和生态平衡是人类生存发展的必由之路

（三）思考与实践生态学主要研究生物及其周围环境之间的关系或关联，三百年的工业文明以人类征服自然为主要特征，世界工业化的发展使征服自然的文化达到极致，至19世纪中叶，工业革命生产力达到高峰而环境问题开始凸显此时，人类逐渐“远离”大自然的怀抱和反思科学技术带来的种种生态灾难，又发现自身不可能完全脱离大自然而独立生存下来一系列全球性的生态危机说明地球再也没有能力支持工业文明的继续发展，需要开创一个新的文明形态来延续人类的生存，这就是“生态文明”随着人类环境问题的出现和变化，生物为适应生态环境，其资源利用方式在不断发展，将理论与实际相结合，了解环境、资源问题出现的特点、变化的动态，剖析其中存在的规律、提出解决问题的方案等，逐步建立空间思维模式和拓宽学生野外认知的探究能力

（四）教学方法与手段课堂讲授、多媒体教学、课堂讨论第二章生物与环境（4学时）

（一）目的与要求

1.了解生物与环境之间的相互、协同进化的关系，不同生态因子的特点及其主要生态作用，以及环境又是如何要求生物来维持与调控；

2.理解环境与生态因子相互作用的规律，及生物对生态因子的适应特点；

3.掌握生物的光周期现象、生物适应极端温度的机制及鱼类渗透压调节和陆生动物保持水平衡的机理

（二）教学内容

1.有机体与环境

2.环境的概念与类型

3.环境因子分类

4.环境因子与生态因子

5.光的生态作用

6.温度的生态作用

7.水的生态作用

8.土壤的理化性质及生态作用

9.问题与应用（能力要求）本章节中的生态位原理、种间相互关系原理和物质循环原理应用于农业生产，通过合理规划、种养结合等农作措施，提高农业资源利用效率，加强农业废弃物循环利用，把生态环境优势转化为生态农业等经济优势，那么绿水青山也就变成了金山银山此外，限制因子的重要性和实际意义重大要让学生思考从生物适应环境的主导因子和限制因子理论出发，分析自己现阶段生活中的主导因子是什么？如何更好地发挥主导因子的作用？限制因子是什么？怎样突破或者减小限制因子的作用？

（三）思考与实践最小因子定律可应用于农业生产，通过测土配方施肥，找出土壤供肥短板,并提出合理的大量及中、微量元素肥料施用方法，减少肥料总量投入、降低农业面源污染，就是保护绿水青山在这一教学过程中，就要重点开展专业素养和科学精神的教育，不仅强调生态学基本专业知识的传授，更注重引导学生对经济发展与生态环境保护的思考，深刻认识“绿水青山就是金山银山”强调绿色即发展，绿水青山既是自然财富，又是社会财富、经济财富，搞生态环境保护本身就能创造经济和社会财富，提供生态产品本身就是发展的有机内涵

（四）教学方法与手段课堂讲授、多媒体教学、课堂分组讨论第三章种群及其基本特征（2学时）

（一）目的与要求

1.了解种群的概念和类型、种群数量特征、种群的调节；

2.了解种群调节的各种理论假说与集合种群动态；

3.理解种群的概念及种群参数、生命表，指数与逻辑斯谛增长方程，进化动力与物种形成方式；

4.理解竞争排斥原理、生态位与竞争模型，各种种内种间关系的特点与规律

（二）教学内容

5.种群的概念及类型

6.种群动态

7.种群调节

8.问题与应用（能力要求）这一章中种群统计学可应用在人口预测、种群预测、资源环境容纳量等多个方面，在人口统计、林业、渔业等领域具有重要的指导意义如对种群的年龄结构的研究，有利于指导生产或合理开发利用生物资源，对于人口年龄结构的研究，则是经济计划的依据止匕外，最大可持续收获量可应用在渔业生产上如在渔业生产过程中，渔民需要捕捞鱼的数量要控制在一定范围内，如此渔民既可以得到最大的渔获量，也不会浪费破坏海洋中的鱼类资源当种群数量较大时，适量捕捞对种群的数量无过多影响，每次捕获量为rK/4时，既能带来更多的效益，又可使种群在较短时间内恢复，实现海洋中鱼类资源的可持续发展，达到人与海洋中鱼类的和谐共生

（三）思考与实践种群生态学中的指数增长模型和逻辑斯谛增长可应用在人口预测、种群预测、资源环境容纳量等种群指数增长模型是一种理想化的模型，是与密度无关的种群增长模型，尤其是对人口控制有重要的指导意义可降低增长率，即要限制每对夫妇的子女数；增加公式中的t（时间），即要晚婚晚育逻辑斯蒂增长模型是实际的物种增长模型，它表明了在有限的环境条件下，种群的增长会随着资源的消耗而受抑制的规律，这种规律普遍存在，得以使生态系统中各个物种相平衡，达到可持续而又不损害其他物种的状态，可为人类合理利用地球资源提供有效的依据如在此模型指导下，濒危种在严格保护管理下可以快速恢复，在渔业、林业、农业等实践领域中可确定最大持续产旦*里寸O思考在利用资源时要注意合理开发，考虑资源的更新速度，引出“竭泽而渔，岂不获得？而来年无鱼；焚薮而田，岂不获得？而来年无兽诈伪之道，虽今偷可，后将无复，非长术也”，让学生们认识到合理利用种群资源的重要性，树立人与自然和谐共生的理念，促进我国的生态文明建设和可持续发展

（四）教学方法与手段课堂讲授、多媒体教学、课堂讨论第四章生物种及其变异与进化（2学时）

（一）目的与要求了解物种概念、形成过程；生态入侵的原因及对策分析.

（二）教学内容

1.物种的概念

2.种群的遗传、变异与自然选择

3.物种形成及其过程

（三）思考与实践在本章中，要让学生清楚了解到形形色色的生物种群、生物群落和多种多样的生态系统就是生态美学的构成元素，这也是我们生态学教学的重点生物为什么会变异？为什么会迁徙？出了自然原因，人类活动是否成为了干扰因素？如工业革命时期污染加重桦尺蛾由白色变为黑色，随着环境的改善，人们惊奇的发现达尔文蛾子重又变回了白色，从动植物的进化以及变异可以侧面反映出环境保护的重要性

（四）教学方法与手段课堂讲授、多媒体教学、课堂讨论第一章第五章生活史对策（2学时）

（一）目的与要求

1.了解动植物的繁殖特征、方式及策略；

2.理解繁殖的生态学意义，及在生产实践中的知道意义

（二）教学内容

1.能量分配与权衡

2.体型效应

3.生殖对策

（三）思考与实践本章的重点是“生活史对策”，如何运用“生态对策”和繁殖策略的基本理论，综合分析生物的社会行为，能够深刻理解生物在生态系统中的价值，形成正确的人生观和价值观？这是本章的重点与难点所在在应用上，要让学生充分了解生态系统中的生物在长期的进化过程中都形成了独有的且相互关联的特征，了解达尔文“物竞天择，适者生存”的进化论思想，从而引出在特定条件下不同生物的繁殖策略和能量分配方式，归纳总结出“生态对策”的概念和生物学意义最终探讨人生的价值，引导学生形成正确的人生观和价值观

（四）教学方法与手段课堂讲授、多媒体教学、课堂分组讨论第六章种内与种间关系（2学时）

（一）目的与要求

1.了解种间相互关系基本类型；

2.了解密度效应一最后产量衡值法则，-3/2自疏法则；

3.掌握竞争和生态位，植物的防卫作用；

4.了解植物与食草动物之间的协同进化

（二）教学内容

1.生物种间关系基本类型

2.密度效应

3.种间竞争

4.问题与应用（能力要求）生态学中随着人类环境问题的出现和变化，生物为适应生态环境，其资源利用方式在不断发展，在教学过程中要通过播放相关纪录片尽可能因地制宜地通过观察和实践，将理论与实际相结合，了解环境、资源问题出现的特点、变化的动态，剖析其中存在的规律、提出解决问题的方案等，逐步建立空间思维模式和拓宽学生野外认知的探究能力

（三）思考与实践

1.密度效应原理的思考密度效应是在一定时间内，当种群的个体数目增加时，就必定会出现邻接个体之间的相互影响在植物学中，寄主抗病程度高低影响流行速度，也影响病害的传播距离和速度如一是在一定的变幅内，植株密度愈大，病害流行的速度愈快、愈有利于传播这是正的密度效应，也是主要的方面，特别是在土传病害和雨滴飞溅和流水传播病害中表现尤为明显二是植株过密，降低冠层内气流速度，不利于抱子扩散，对传播起着负效应这种负密度效应的作用大小目前尚缺乏定量的试验研究除上述两方面以外，密度还影响农田小气候的变化，间接影响寄主抗病性和病害流行

2.协调与平衡原理的思考任何环境对生物数量的承载能力都是有限的，如果超过了其限度就会引起系统失衡进而引起环境破坏在生态文明建设中只有生物与环境保持相对协调平衡，才能形成生物与环境的可持续发展

（四）教学方法与手段课堂讲授、多媒体教学、课堂讨论第七章群落的组成与结构（2学时）

（一）目的与要求

1.了解种类组成、种类数量特征、种间的关联；

2.了解群落的结构和动态；

3.群落种类组成的数量特征，群落调查与分析技术；

4.影响群落结构的生物因素与非生物因素、中度干扰理论群落的波动、演替、演替学说、顶级演替理论、岛屿生物学理论及其应用

（二）教学内容

1.生物群落概念与类型

2.群落的种类组成和结构

3.种的多样性

4.影响群落组成和结构的因素

5.问题与应用（能力要求）通过本章学习，要通过岛屿生物地理学理论的研究，来研究保护生物群落和生物种的问题在岛屿理论中，存在“面积效应”和“距离效应”，按照岛屿生物地理学理论，我们可以得出下列结论1）不论岛屿的面积多大，距离侵殖种源多远，都存再平衡物种数；2）岛屿上物种的组成不断变化，并且只取决于物种的迁入和灭绝在此理论中，随着岛屿上物种数目的增多，物种迁入率下降，但灭绝率提高因为任何岛屿上生态位或生境的空额有限，已定居的种数越多，新迁入的种能够成功定居的可能性就越小；而任一定居种的灭绝率就越大因此,对于某一岛屿而言，迁人率和灭绝率将随岛屿上物种的丰富度的增加而分别呈下降和上升趋势岛屿生物地理学理论对保护生物的多样性一直有深远影响但要注意的是，生物的生存除了受物种本身生物学特性的影响外，环境因素、遗传因素和生物之间的相互作用也对生物的分布、繁殖、扩散、迁移、种群调节、适应等产生非常重要的影响，这些也是生物多样性保护必须考虑的因素

（三）思考与实践中度干扰假说是指中等程度的干扰水平能维持高多样性，对保持物种多样性具有重要意义要保护自然界生物的多样性，就不要简单地排除干扰，因为中度干扰能增加多样性实际上，干扰可能是产生多样性的最有力的手段之一冰河期的反复多次“干扰”，大陆的多次断开和岛屿的形成，看来都是对物种形成和多样性增加的重要动力同样，群落中不断地出现断层，新的演替，斑块状的镶嵌等，都可能是维持和产生生态多样性的有力手段这样的思想应在自然保护、农业、林业和野生动物管理等力面起重要作用例如，斑块状的砍伐森林可能增加物种多样性，但斑块的最佳大小要进一步研究决定；农业实践本身就包括人类的反复干扰物种多样性原理提高物种多样性可以增强生态系统稳定性，提高系统生产力生态文明建设中要保护环境、修复受损环境，以维护较高的生物多样性

（四）教学方法与手段课堂讲授、多媒体教学、课堂讨论、作业第八章生态系统的能量流动（4学）

（一）目的与要求

1.了解生态系统的基本特征、食物链、生态效率、物质循环的一般特征以及主要的群落类型；

2.理解食物链理论、物质循环的意义以及植被分布的基本规律；

3.理解生态系统的食物链理论、生态效率、水循环与C02循环规律

（二）教学内容

1.生态系统的概念及特点

2.生态系统的组成与结构

3.食物链和食物网

4.营养级和生态金字塔生态效率

5.生态系统中的初级生产

6.次级生产过程

7.生态系统中的分解

8.生态系统中的能量流动

（三）思考与实践掌握系统学和工程学原理包括两个基础理论，首先是系统结构决定功能理论，通过改变和优化系统结构，提高系统功能；另一个理论基础是系统整体性理论，简单地说就是1+1大丁2的理论，系统中各组分以适当比例共同存在时，才会完成一系列的物质与能量转化过程，产生1+1大于2的效果

（四）教学方法与手段课堂讲授、多媒体教学、课堂讨论第九章生态系统中的物质循环（2学时）（―）目的与要求

1.了解物质循环一般特征；

2.理解生物地球化学循环

（二）教学内容

1.物质循环的一般特征

2.全球水循环

3.碳循环

4.氮循环

5.鳞循环

6.问题与应用（能力要求）本章节要重点关注物质循环再生原理，启发同学们思考这个原理与人体健康的关系，如地方病的产生原因及影响从环境地质学角度来看，地方病是由于地壳中元素分布不均匀，某种或某些元素严重不足或显著偏高所造成的我国是一个地方病流行的国家地方病分布广、病情重、受威胁人口多,不仅严重危害了病区人民的健康，而且也阻碍着当地经济的发展目前，我国主要的地方病有地方性缺方性氟病地方性硒中毒、克山病、大骨节病等要思考，它们在时空上的分布和地质环境中的地形地貌、地质构造、地层岩性、土壤、水（地表水、地下水）等因素密切相关

（三）思考与实践物质循环再生原理理论基础就是自然界物质能在各类生态系统中循环往复，被分层分级利用早期的无废弃物农业就充分利用了物质循环再生原理现阶段生态文明建设过程中就要有效节约资源，大力发展生态农业、生态工业园区、绿色服务业等，减小能源资源消耗强度

（四）教学方法与手段课堂讲授、多媒体教学、课堂讨论第一章绪论（2学时）

（一）目的与要求

（二）教学内容

（三）思考与实践

（四）教学方法与手段第十章应用生态学（4学时）（-）目的与要求

1.了解人口的增加导致的环境污染、资源短缺问题；

2.生物多样性的丧失与保育、生物防治；。